【正文】 ~7m 之間（見表 41）。 19 圖 43 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)截面 圖 44 優(yōu)化設(shè)計(jì)截面 表 42 7m 擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 X1 X2 X3 X4 截面積 V 抗滑 Kc 抗傾覆 K0 基底應(yīng)力 p 優(yōu)化設(shè)計(jì) 124 傳統(tǒng)設(shè)計(jì) 0 0 117 允許值 145 由表中結(jié)果可看出，在選取與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定安全系數(shù)時(shí)，優(yōu)化后的擋土墻截面面積比原設(shè)計(jì)方案的要小，截面面積減小了約 ％，優(yōu)化后的成果還是可觀的。坡腳邊坡現(xiàn)狀高陡，坡體臨空，淺表部土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差，遇到強(qiáng)降雨等不利條件容易發(fā)生淺表層局部失穩(wěn)。 、簡(jiǎn)單易行，盡量節(jié)省工程投資。 地表排水工程是防止地表水滲入滑坡體內(nèi)，改變滑坡土體物理力學(xué)性質(zhì) 的一項(xiàng)減滑措施。錨索抗滑樁的設(shè)計(jì)方法和施工工藝在我國(guó)應(yīng)用也較為成熟。采用重力式漿砌塊石擋土墻為主要支擋結(jié)構(gòu)措施，若擋墻太高，一方面地基承載力不足，另一方面主動(dòng)土壓力很大，擋墻難以提供足夠的抗滑能力，若擋墻小于 6m，則較為經(jīng)濟(jì)，且能對(duì)坡腳進(jìn)行有效反壓；采用樁板式抗滑擋土墻或樁基托梁擋土墻方案，樁基礎(chǔ)方案的優(yōu)點(diǎn)是可大大提高地基承載力，并能防止坡體發(fā)生深層滑動(dòng)，提高擋墻抗滑能力，適用于較高陡的邊坡，其缺點(diǎn)是施工較麻煩且時(shí)間長(zhǎng)，工程造價(jià)高 ，且因距離房屋較近，樁體開挖易影響已建造民房基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。 可以穩(wěn)定邊坡，坡面綠化后，景觀效果較好。所以設(shè)計(jì)推力取擋土墻后的主動(dòng)土壓力。 7739。 ，計(jì)擋墻后主動(dòng)土壓力 195KN，地基容許承載力 145KPa 得截面優(yōu)化結(jié)果，見表 54。 計(jì)算結(jié)果可得出以下結(jié)論：邊坡坡腳砌筑抗滑擋墻后，坡頂按設(shè)計(jì)坡率放坡后，在暴雨工況下，典型代表性剖面的整體穩(wěn)定性系數(shù)均大于安全系數(shù) ，邊坡不會(huì)沿?fù)鯄Φ撞考舫?。坡面修整邊界見平面布置圖及剖面圖 。 根據(jù)《浙江省短歷時(shí)暴雨》計(jì)算出百年一遇年最大 24小時(shí)雨量為 496mm，最大 1小時(shí)雨量為 。 。因此災(zāi)害治理有利于國(guó)防建設(shè)，能促進(jìn)浙江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)穩(wěn)定社會(huì)、安定民心、繁榮社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)等有著多方積極作用，其社會(huì)效益難以估量。因此，治理工程是急需的，方案是積極可行的。故高陡的地形為滑坡的形成發(fā)展提供了有利的地形條件；區(qū)內(nèi)邊坡松散土層較厚，殘坡積層 30 與全風(fēng)化層厚度達(dá)十幾至二十幾米，土體結(jié)構(gòu)松散，空隙比較高一般大于 ，含水率大在30%~50%之間，處于可塑 ~流塑狀態(tài)，巖土體力學(xué)強(qiáng)度性質(zhì)也較低；臺(tái)風(fēng)季節(jié)強(qiáng)降雨是區(qū)內(nèi)滑坡發(fā)生的重要誘發(fā)因素。 ，確定了 金家灣 滑坡的綜合治理方案。因此為了擴(kuò)大優(yōu)化模型的適用范圍，可以在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型中應(yīng)做進(jìn)一步的改善。 金家灣 滑坡這一工程實(shí)例，對(duì)其支擋結(jié)構(gòu)物抗滑擋土墻的截面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果相比，截面優(yōu)化約 ％，直接工程費(fèi)用節(jié)省約 11 萬(wàn)元?？辈閰^(qū)內(nèi)開挖邊坡坡度為 45~65176。滑坡經(jīng)過治理 非但可以減免災(zāi)害，還可美化環(huán)境。 社會(huì)效益分析 金家灣 滑坡災(zāi)害的潛在威脅，致使山腳居民和 幼兒園 師生人心惶恐，一籌莫展，難以安居樂業(yè)。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，工程直接費(fèi)用減少約 元。坡腳擋墻底設(shè)置邊溝一條，溝寬 ，溝深， 厚的蒸壓灰砂標(biāo)準(zhǔn)磚塊砌筑。削方施工避開雨季，削方后對(duì)裸露坡面盡快復(fù)綠。 24 表 54 優(yōu)化截面各參數(shù)結(jié)果 H=7m H= H= 允許值 基底寬度 B 抗滑移穩(wěn)定性 Kc 抗傾覆穩(wěn)定性 Ko 偏心距 e 0 墻趾地基承載力（ kPa） 墻踵地基承載力 (kPa) 平均地基承載 力 (kPa) 墻底 截面 強(qiáng)度 壓應(yīng)力 (kPa) 拉應(yīng)力 (kPa) 0 0 0 剪應(yīng)力 (kPa) 臺(tái)頂 截面 強(qiáng)度 壓應(yīng)力 (kPa) 拉應(yīng)力 (kPa) 0 0 0 剪應(yīng)力 (kPa 圖 52 支擋后剖面 22′ 潛在滑面（ hm1）計(jì)算模型 25 圖 53 支擋后剖面 33′ 潛在滑面（ hm2）計(jì)算模型 圖 54 支擋后剖面 77′ 潛在滑面（ hm3）計(jì)算模型 邊坡設(shè)計(jì)抗滑擋墻后，對(duì)邊坡整體穩(wěn)定性進(jìn)行校核。擋墻底摩擦系數(shù) ，墻 后填土綜合內(nèi)摩擦角 33176。 2239。 ，墻背與墻后填土摩擦角為 15176。 可以穩(wěn)定邊坡。 ： 抗滑擋墻屬被動(dòng)支擋措施，常用的有重力式抗滑擋土墻、樁板式抗滑擋土墻、樁基托梁擋土墻。 預(yù)應(yīng)力錨索框架適用于推力較大、抗滑擋墻難以奏效的情況，一般布置在滑坡剪出口附近。對(duì)于滑坡的主滑地段可采取挖方卸載等減重措施；對(duì)抗滑地段可采取堆方壓腳等壓重措施。 。整個(gè) 金家灣 后山邊坡段， 累計(jì)發(fā)生過 6處大大小小的滑坡。 9939。 Beq=[]。 =39。*145。 %豎向力力矩 M0=195*cos(15/180*pi+a)*1/3*H。 G=v*23。, 黏聚力 0KPa。 其中 ε為給定的小值。 基底偏心距約束條件： 其中： 式中： e 為偏心距； B 為擋土墻基底寬度；Σ G 為作用于擋土墻的全部豎向荷載之和；Σ M2 為各力對(duì)前趾端點(diǎn)力矩。 x1 為墻頂寬度與擬選墻高 H0 之比，取值范圍為~； x2 為擋墻墻面坡比，取值范圍為 ~； x3 為擋墻墻背坡比，取值范圍為~； x4 為擋墻墻底坡比，取值范圍為 ~。這種重復(fù)設(shè)計(jì)方法有兩方面缺陷：一方面設(shè)計(jì)繁復(fù)冗長(zhǎng)，效率很低；另一方面，一般設(shè)計(jì)單位不大可能花費(fèi)大量的人力和時(shí)間去進(jìn)行多方案 的比較，往往最終確定的方案并非理想的可行方案。 ，強(qiáng)風(fēng)化與中風(fēng)化界面呈過渡狀，未見軟弱夾層，斜坡沿強(qiáng)風(fēng)化層底界面發(fā)生滑移的可能性小。 ，坡表植被發(fā)育，斜坡整體穩(wěn)定性較好，據(jù)區(qū)域資料，斜坡整體失穩(wěn)的可能性較小。公路邊坡坡頂填方加載，坡腳開挖，使邊坡穩(wěn)定性變差。 滑坡災(zāi)害的形成發(fā)展主要受內(nèi)在因素（地形條件、巖體結(jié)構(gòu) 條件）及外在因素（人工活動(dòng)、降雨作用）的影響。滑坡發(fā)生后在其后緣形成 ~ 高的陡壁（圖 212），前緣從擋墻底部剪出，擋墻被摧毀，滑坡體堆積在坡腳與教學(xué)樓之間，堆積厚度約 ~。 ，坡腳為 2~ 高的干砌塊石擋墻；東側(cè)段 25m 長(zhǎng)邊坡，坡腳干砌 9 塊石擋墻 2m 高，擋墻上方平臺(tái)寬 7~10m，修建有一間磚房，平臺(tái)上方邊坡高 3~4m，坡度60176?；露逊e體坡度約 15~35176。 ，為廢棄的梯田地形，梯田陡坎高 1~，坡面植被主要發(fā)育毛竹、雜草。 Hp1 現(xiàn)狀和原始地形剖面圖見圖 25。邊坡上方自然斜坡坡度 25176。另外， 莫拉克 臺(tái)風(fēng)期間，勘查區(qū)南西側(cè) 金家灣 路堤邊 6 坡也發(fā)生一處滑坡 Hp7，公路邊人行道及綠化帶毀壞?？?查區(qū)東南側(cè) 50m 以外有溪溝一條，是勘查區(qū)的地表水、地下水的排泄基準(zhǔn)點(diǎn)。 勘查區(qū)內(nèi)斜坡較緩，坡度為 10~25176。斜坡坡腳為 金家灣 一排居民房屋，有村級(jí)水泥公路 金家灣 路通過，交通較便利（圖 21）。尤其是擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，這種應(yīng)用很少。另外縱覽國(guó)內(nèi)的研究工作，幾乎涉及擋土墻結(jié)構(gòu)的抗震分析和抗震設(shè)計(jì)處理措施的很少，也許是擋土墻應(yīng)用的局限性或者研究深度還不夠，隨著擋土墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用的增廣結(jié)構(gòu)型式，其應(yīng)用位置變得更重要，其抗震防災(zāi)性能和機(jī)理也應(yīng)做進(jìn)一步的探討研究。同時(shí)也具有對(duì)浙江地區(qū)類似滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理提供參考價(jià)值。損毀道路約 1500 平方米，直接威脅著上下 8戶 39 位居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，并對(duì)周圍 15 戶 60 余位居民和一家幼兒園造成間接威脅。截止今日，其中發(fā)生在中國(guó)的重大滑坡事件就有 4例。最終選用的綜合治理方案是由削方、抗滑擋土墻、地表排水、整坡填縫、生物防護(hù)等多種工程措施優(yōu)化組合而成。人為作用和汛期強(qiáng)降水是浙江省滑坡形成的主要原因。判斷 設(shè) 計(jì)方案是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是：在保證治理后滑坡的穩(wěn)定及安全的條件下， 工程造價(jià)最低。 支擋工程中，應(yīng)用最廣，發(fā)展最早的就是擋土墻。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏高效性和經(jīng)濟(jì)性等衡量的標(biāo)準(zhǔn)；而最優(yōu)設(shè)計(jì)是在明確結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與安全性等指標(biāo)下，結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，很方便地實(shí)現(xiàn)分析計(jì)算、設(shè)計(jì)、出圖等全過程的自動(dòng)化，提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。判斷設(shè)計(jì)方案是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是：在保證治理后滑坡的穩(wěn)定及安全的條件下，工程造價(jià)最低優(yōu)化設(shè)計(jì)也是基于這一基本原則提出的，也是本課題研究的重點(diǎn)。常年降水量 927 一1620 毫米。 勘查區(qū)南側(cè) 金家灣 路堤邊坡為 13m 高的土質(zhì)邊坡，坡頂部分段為填方形成，邊坡出露全風(fēng)化層較厚，坡腳也未見強(qiáng)風(fēng)化基 巖，坡面種植喬木，邊坡下方為梯田。居民房后斜坡坡腳邊坡地層主要出露全風(fēng)化土層，未有泉水出露，也沒有基巖裂隙水滲出。 ，呈一面坡形態(tài)；房屋北側(cè)邊坡長(zhǎng) 63m，坡高 8~14m，坡向 165~170176。 2020 年 莫拉克 臺(tái)風(fēng)期間，發(fā)生 2 處滑坡 Hp Hp2。 ，該滑坡臺(tái)風(fēng)期間處于蠕變階段，臺(tái)風(fēng)后，村民對(duì)坡面進(jìn)行了分級(jí)削坡修整，達(dá)到新的平衡狀態(tài)（圖 27）。 ，滑面發(fā)生在全風(fēng)化凝灰?guī)r層中，為近似圓弧形，滑坡剪出口為坡底近地面處。 圖 210 88′ 剖面示意圖 Hp5：位于 BC 段邊坡東側(cè)端（圖 212），該滑坡規(guī)模最小，表現(xiàn)為坡頂土體垮塌，垮塌體橫向?qū)?5m，縱向長(zhǎng)約 5m，滑體厚約 ~，滑坡方量約 50m 。 。 ，西側(cè) 15m 長(zhǎng)的擋墻被沖毀，東側(cè) 8m長(zhǎng)的擋墻則發(fā)生鼓脹變形（圖 213）。 ，一般不容易產(chǎn)生滑坡，但開挖邊坡坡度為 45~65176。 綜上所述，勘查區(qū)邊坡因人工開挖形成高陡的地形，邊坡主要出露全風(fēng)化層土體，巖土體物理力學(xué)性質(zhì)較低，邊坡穩(wěn)定性較差，加上長(zhǎng)期強(qiáng)降雨的作用，加劇了滑坡災(zāi)害的發(fā)展。 CD 段邊坡東側(cè)約 30m 長(zhǎng)段邊坡，地形較緩，邊坡坡腳出露約 1m 高的強(qiáng)風(fēng)化基巖，邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好。另外，邊坡前緣土體的失穩(wěn)形成新的高陡臨空面 ，可能會(huì)進(jìn)一步引發(fā)后緣松 散體發(fā)生變形破壞。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 本文以擋土墻截面面積為目標(biāo)函數(shù)，以滿足擋土墻穩(wěn)定性和地基承載力等為約束條件，利用乘子法求解這個(gè)帶約束非線性優(yōu)化問題，并編寫了相應(yīng)的計(jì)算程序，可以方便地得出優(yōu)化結(jié)果，依此選取合理的截面尺寸，滿足了經(jīng)濟(jì)、安全的要求，且無(wú)需設(shè)計(jì)人員具有較多的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)者對(duì)以上某個(gè)參數(shù)取值有要求時(shí)，可將其事先給定，則程序可在余下的參數(shù)中進(jìn)行優(yōu)選計(jì)算。 此問題中，變量數(shù) n=4，約束數(shù) m=8，用乘子法將該問題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束問題后進(jìn)行求解。 該方法的程序計(jì)算框圖如圖 42 所示 15 圖 42 優(yōu)化計(jì)算方法流程圖 優(yōu)化結(jié)果分析 選定不同參數(shù)計(jì)算，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，在對(duì)各參數(shù)均無(wú)特定要求的時(shí)候，優(yōu)化所得結(jié)果的變量，（墻背坡比）均為零；驗(yàn)證了重力式擋土墻的直立、俯斜兩種形式中，在無(wú)特別要求情況下，直立式墻型材料用量較俯斜式要少。 ， μ= ， H0=7， Ea=195 變量基本關(guān)系： 16 豎向力合力標(biāo)準(zhǔn)值： 豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻趾的穩(wěn)定力矩：